Simulación de un colector solar de aire: propuesta de mejoras

Abstract

Hoy en día la atención mundial se centra en la mitigación del cambio climático. De entre las medidas que se están considerando, el uso de la energía solar como fuente alternativa de energía juega un papel importante como fuente infinita de energía renovable. Los colectores solares de aire son de fácil construcción y económicos, pero tienen dos inconvenientes inherentes: baja capacidad térmica (al funcionar con aire) y bajo coeficiente de transferencia de calor. Estas deficiencias tratan de compensarse parcialmente mejorando su diseño. En este proyecto se propone un diseño que permite mejorar su eficiencia mediante un doble paso del flujo del aire a través del colector. Para determinar su eficiencia y mejoras respecto al diseño convencional, se simulará un colector solar de aire de doble paso. Se caracterizará su funcionamiento de distintas condiciones de irradiación solar y con distintas caudales de aire, con el fin de evaluar su eficiencia. También se realizará una propuesta para su construcción, utilizando materiales de bajo coste y de fácil acceso. A fin de proponer mejoras, se utilizará el software de simulación de mecánica de fluidos ANSYS CFX, seleccionando como variable a modificar el diámetro de las aperturas por las que entra el aire.